Title:
Vorrichtung zum Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie für Lackierbetriebe
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zum Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie für Lackierbetriebe, mit einem Blockheizkraftwerk (2), das unter Zwischenschaltung eines Pufferspeichers (7) über eine erste Leitung (10) als Vorlauf und eine zweite Leitung (11) als Rücklauf mit wenigstens einer Kabine (12) zum Lackieren/Trocknen verbunden ist. Erfindungsgemäß ist eine dritte Leitung (17) vorgesehen, welche zwischen die erste und die zweite Leitung (10, 11) geschaltet ist.




Inventors:
Kirmair, Ludwig (85567, Bruck, DE)
Application Number:
DE102016001165A
Publication Date:
08/03/2017
Filing Date:
02/02/2016
Assignee:
WBT Vertriebs GmbH, 85567 (DE)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
Zeitler Volpert Kandlbinder Patent- und Rechtsanwälte Partnerschaft mbB, 80539, München, DE
Claims:
1. Vorrichtung zum Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie für Lackierbetriebe,
mit einem Blockheizkraftwerk (2), das unter Zwischenschaltung eines Pufferspeichers (7) über eine erste Leitung (10) als Vorlauf und eine zweite Leitung (11) als Rücklauf mit wenigstens einer Kabine (12) zum Lackieren/Trocknen verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine dritte Leitung (17) vorgesehen ist, welche zwischen die erste und die zweite Leitung (10, 11) geschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Leitung (17) sowohl als Vorlauf vom Pufferspeicher (7) zur wenigstens einen Kabine (12) als auch als Rücklauf von der wenigstens einen Kabine (12) zum Pufferspeicher (7) einsetzbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von mehreren Kabinen (13 bis 15) mit unterschiedlichem Wärmebedarf die dritte Leitung (17) einerseits als Rücklauf von der Kabine (13) mit höherem Wärmebedarf und andererseits als Vorlauf zur Kabine (14) mit niedrigerem Wärmebedarf ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturniveau der ersten Leitung (10) höher als dasjenige der zweiten Leitung (11) ist und das Temperaturniveau der dritten Leitung (17) zwischen demjenigen der ersten Leitung (10) und demjenigen der zweiten Leitung (11) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturniveau der ersten Leitung (10) etwa 90 bis 92°C, das Temperaturniveau der zweiten Leitung (11) etwa 35 bis 60°C und das Temperaturniveau der dritten Leitung (17) etwa 65 bis 80°C beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitung (10) an das Blockheizkraftwerk (2) und an den Kopf (16) des Pufferspeichers (7) und vom Kopf (16) an die wenigstens eine Kabine (12) angeschlossen ist, die dritte Leitung (17) einerseits vorzugsweise über 3-Wege-Ventile (21, 22) zwischen die erste und die zweite Leitung (10, 11) geschaltet an die wenigstens eine Kabine (12) angeschlossen und andererseits an den Pufferspeicher (7) unterhalb dessen Kopfes (16) angeschlossen ist und die zweite Leitung (11) einerseits vorzugsweise über 3-Wege-Ventile (21) an die wenigstens eine Kabine (12) und andererseits an den Pufferspeicher (7) unterhalb der dritten Leitung (17) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Pufferspeicher (7) eine thermische Trennplatte (26) zwischen dem Kopf (16) des Pufferspeichers (7) und dem Anschluss (27) der dritten Leitung (17) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferspeicher (7) über seine Höhe (32) verteilt mehrere Anschlüsse (27, 33 bis 35) derart aufweist, dass der Rücklauf aus der zweiten und dritten Leitung (11, 17) entsprechend seinem jeweiligen Temperaturniveau in den Pufferspeicher (7) einleitbar und der Rücklauf zum Blockheizkraftwerk (2) bzw. der Vorlauf zur wenigstens einen Kabine (12) entsprechend dem benötigten Temperaturniveau aus dem Pufferspeicher (7) abziehbar ist.

Description:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie für Lackierbetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Praxis bekannt. Dabei erfolgt die Gewinnung der thermischen und elektrischen Energie über ein Blockheizkraftwerk. Dieses wird vorzugsweise am Ort des Verbrauchs der thermischen Energie betrieben. Einem solchen Blockheizkraftwerk liegt das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung zugrunde.

Üblicherweise weist ein solches Blockheizkraftwerk als Antrieb für den zum Erzeugen der elektrischen Energie benötigten Generator einen Verbrennungsmotor, vorzugsweise einen gasbetriebenen Ottomotor, auf. Als Gas kann Flüssiggas, beispielsweise LPG (Englisch: liquified propan gas) oder Erdgas zum Einsatz kommen.

Der höhere Gesamtwirkungsgrad eines solchen Blockheizkraftwerks ergibt sich daraus, dass die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme (Abwärme) unmittelbar am Ort ihrer Entstehung genutzt und damit energetisch sinnvoll verwendet werden kann. Die mit einem solchen Blockheizkraft erzeugte elektrische Energie kann sogleich in dem betreffenden Lackierbetrieb genutzt, bei Überproduktion auch in das allgemeine Stromnetz eingespeist werden. Die erzeugte thermische Energie kann zu Heizzwecken und zur Warmwasserbereitung dienen.

Im Allgemeinen wird bei Verwendung lediglich eines Blockheizkraftwerks entweder dessen Leistungsabgabe entsprechend den Anforderungen geregelt, oder es kommt ein Wärmespeicher zum Einsatz, der im Intervallbetrieb geladen wird.

Es ist bekannt, die Leistung eines solchen Blockheizkraftwerks so auszulegen, dass dieses im Volllastbetrieb nur einen Teil des maximalen Wärmeenergiebedarfs der angeschlossenen Abnehmer deckt, wobei die benötigte Restwärme dann mit Hilfe eines zusätzlichen Wärmeerzeugers bereit gestellt wird. Es ist auch bei Vorrichtungen mit Pufferspeicher bekannt, ein derartiges Blockheizkraftwerk mit zusätzlichem Wärmeerzeuger zu betreiben. Im letzteren Fall kommt es trotzdem zu einem häufigen An- und Abschalten des Blockheizkraftwerks, nämlich zu einem sogenannten Takten, was die Lebensdauer des Blockheizkraftwerks beeinträchtigt und negative Auswirkungen auf den Gesamtwirkungsgrad zur Folge hat.

Ein hoher Gesamtwirkungsgrad lässt sich daher mit einem Blockheizkraftwerk in aller Regel nur dann erreichen, wenn dieses mit hoher jährlicher Betriebsstundenzahl im hohen Lastbereich des Verbrennungsmotors läuft. Dies ist allerdings bei Rücklauftemperaturen oberhalb von 70°C nicht möglich, sodass sich das Blockheizkraftwerk, nachfolgend auch BHKW abgekürzt, in derartigen Fällen automatisch abschaltet. Dies ist der Grund dafür, dass ein BHKW im Vergleich zur Anlagengröße üblicherweise sehr klein dimensioniert ist. Ein BHKW mit höherer Leistung hätte nämlich eine noch höhere Taktfrequenz, was sich, wie zuvor erwähnt, nachteilig auf die Effizienz und die Lebensdauer auswirkt. Vor allem während des Sommers ist daher ein BHKW-Betrieb ohne zusätzlichen Wärmeerzeuger kaum möglich, da die Rücklauftemperatur noch schneller die vorerwähnte Temperaturobergrenze von etwa 70°C erreicht, was zu einem automatischen Abschalten des Blockheizkraftwerks führt.

Es ist aus der Praxis auch bekannt, ein derartiges BHKW für Lackierbetriebe allerdings mit den zuvor beschriebenen Unzulänglichkeiten einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wirtschaftlich zu betreiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß ist eine dritte Leitung vorgesehen, welche zwischen die erste, als Vorlauf ausgebildete Leitung und die zweite, als Rücklauf ausgebildete Leitung geschaltet ist. Damit ist es möglich, die in der dritten Leitung vorhandene Restwärme ebenfalls zu nutzen, um dadurch die Temperatur im Rücklauf möglichst deutlich unterhalb von 65°C zu bringen. Daraus ergibt sich einerseits die Möglichkeit, den Lackierbetrieb auch im Sommer ohne zusätzlichen Wärmeerzeuger zu führen, dadurch ergibt sich auch eine verlängerte Laufzeit des Blockheizkraftwerks und ein deutlich reduzierter oder völlig entfallender Taktbetrieb. Daraus folgt ein höherer Gesamtwirkungsgrad und eine höhere Lebensdauer bzw. geringere Reparaturkosten für das eingesetzte BHKW. Ferner kann das BHKW im Vergleich zur Anlagengröße optimal genutzt und im Vergleich zu einem BHKW gemäß dem Stand der Technik größer dimensioniert werden, was den Gesamtwirkungsgrad weiter verbessert. Ferner kann es auch möglich sein, den Lackierbetrieb mit nur einem BHKW und nicht mit Hilfe von modular aufgebauten Anlagen zu betreiben.

Vorteilhafterweise ist die dritte Leitung sowohl als Vorlauf vom Pufferspeicher zur wenigstens einen Kabine als auch als Rücklauf von der wenigstens einen Kabine zum Pufferspeicher einsetzbar. Letztlich stehen damit ein Vorlauf mit relativ hoher Temperatur mittels der ersten Leitung und ein Vorlauf mit geringerer Temperatur mit Hilfe der dritten Leitung zur Verfügung. Eine solche dritte Leitung ist besonders dann vorteilhaft einsetzbar, wenn – wie bei Lackierbetrieben – zum Trocknen eine höhere Temperatur als beim Lackieren erforderlich ist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist im Falle von mehreren Kabinen mit unterschiedlichem Wärmebedarf die dritte Leitung einerseits als Rücklauf von der Kabine mit höherem Wärmebedarf und andererseits als Vorlauf zur Kabine mit niedrigerem Wärmebedarf ausgebildet. Wie zuvor bereits angedeutet, lässt sich damit die im Rücklauf von der Kabine mit höherem Wärmebedarf noch vorhandene Wärmeenergie besonders bevorzugt dann als Vorlauf zur Kabine mit niedrigerem Wärmebedarf nutzen, was sich besonders vorteilhaft auf den Gesamtwirkungsgrad und den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit möglichst geringer Taktfrequenz auswirkt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Temperaturniveau des Wärmeträgers, z. B. des Wassers, in der ersten Leitung höher als dasjenige in der zweiten Leitung und liegt das Temperaturniveau in der dritten Leitung zwischen demjenigen in der ersten Leitung und demjenigen in der zweiten Leitung, wobei vorzugsweise das Temperaturniveau in der ersten Leitung etwa 90 bis 92°C, das Temperaturniveau in der zweiten Leitung etwa 35 bis 60°C und das Temperaturniveau in der dritten Leitung etwa 65 bis 80°C beträgt. Damit ist es möglich, die kritische Temperaturobergrenze von 70°C beim Rücklauf zum Pufferspeicher möglichst deutlich zu unterschreiten, sodass sich das bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einsatz kommende BHKW möglichst wenig abschaltet und daher dauerhaft(er) im Einsatz sein kann.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die erste Leitung an das BHKW und an den Kopf des Pufferspeichers und vom Kopf an die wenigstens eine Kabine angeschlossen, ist die dritte Leitung einerseits vorzugsweise über 3-Wege-Ventile zwischen die erste und die zweite Leitung geschaltet an die wenigstens eine Kabine angeschlossen und andererseits an den Pufferspeicher unterhalb dessen Kopfes angeschlossen, wobei die zweite Leitung einerseits vorzugsweise über 3-Wege-Ventile an die wenigstens eine Kabine und andererseits an den Pufferspeicher unterhalb der dritten Leitung angeschlossen ist. Damit lässt sich im Pufferspeicher eine besonders ausgeprägte Temperaturschichtung realisieren, da die Temperatur des die Wärme transportierenden Mediums, wie z. B. des Wassers, im Pufferspeicher von dessen Boden zum Kopf hin ansteigt. Je niedriger die Temperatur des Wassers ist, desto weiter unten kann das Wasser in den Pufferspeicher eingeschichtet werden. Je höher die Temperatur des Wassers ist, desto weiter oben kann das Wasser in den Pufferspeicher eingeschichtet werden. Über eine gute Isolierung des Pufferspeichers lässt sich der Wärmeverlust vorteilhaft auf Werte zwischen 0,2 und 0,5°C/Stunde reduzieren. Dadurch lässt sich das Temperaturgefälle des Wassers im Pufferspeicher weitgehend beibehalten.

Gemäß einer anderen Weiterbildung ist im Pufferspeicher eine thermische Trennplatte zwischen dem Kopf des Pufferspeichers und dem Anschluss der dritten Leitung angeordnet. Diese thermische Trennplatte dient als Isolator zwischen den oberhalb der Trennplatte angeordneten, wärmeren Schichten und den unterhalb der Trennplatte angeordneten, kühleren Schichten. Zudem bremst die Trennplatte beim Einleiten des Rücklaufs in den Pufferspeicher Verwirbelungen ab und reduziert dadurch eine Rückvermischung des Wassers im Pufferspeicher. Auch diese Weiterbildung dient damit dazu, die erfindungsgemäße Vorrichtung noch wirtschaftlicher zu betreiben.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Pufferspeicher über seine Höhe verteilt mehrere Anschlüsse derart auf, dass der Rücklauf aus der zweiten und dritten Leitung entsprechend seinem jeweiligen Temperaturniveau in den Pufferspeicher einleitbar und der Rücklauf zum Blockheizkraftwerk bzw. der Vorlauf zur wenigstens einen Kabine entsprechend dem benötigten Temperaturniveau aus dem Pufferspeicher abziehbar ist. Diese Weiterbildung begünstigt wiederum die zuvor bereits erwähnte Einschichtung bzw. Schichtung des Wassers in den bzw. dem Pufferspeicher gemäß dem jeweiligen Temperaturniveau. Der Rücklauf des Wassers erfolgt also in den Pufferspeicher an der Stelle, an der sich das Wasser im Pufferspeicher mit etwa derselben Temperatur wie im Rücklauf befindet. Umgekehrt kann auch der Vorlauf an entsprechender Stelle d. h. mit dem benötigten Temperaturniveau aus dem Pufferspeicher abgezogen werden.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung bilden. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bereitstellen von thermischer und elektrischer Energie für Lackierbetriebe.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Bereitstellen von Energie, insbesondere von thermischer und elektrischer Energie, für Lackierbetriebe schematisch in Form eines Fließbildes dargestellt.

Die Vorrichtung 1 hat ein Blockheizkraftwerk 2, auch BHKW abgekürzt, mit einem Verbrennungsmotor 3, welcher einen Generator 4 antreibt. Der Generator 4 ist an ein Stromnetz 5 angeschlossen, in das dieser die erzeugte elektrische Energie einspeist. Die erzeugte elektrische Energie kann von dem Lackierbetrieb selbst genutzt oder in ein öffentliches Stromnetz gespeist werden.

Die Abwärme des Verbrennungsmotors 3, also die bei der Stromerzeugung mittels des Verbrennungsmotors 3 erzeugte Abwärme steht dem Lackierbetrieb in Form von thermischer Energie zur Verfügung. Als Energieträger der thermischen Energie wird gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel Wasser 6 verwendet, das durch die Abwärme des Verbrennungsmotors 3 im BHKW 2 erwärmt wird. Es können auch andere Wärmeträger wie z. B. Wärmeträgeröle zum Einsatz kommen.

Das Blockheizkraftwerk 2 ist unter Zwischenschaltung eines Pufferspeichers 7 über eine erste Leitung 10 als Vorlauf und eine zweite Leitung 11 als Rücklauf mit wenigstens einer Kabine 12 zum Lackieren/Trocknen verbunden. Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Kabinen vorgesehen, nämlich eine Kabine 13 zum Trocknen, eine Kabine 14 zum Lackieren und eine Kabine 15, welche als Multiarbeitsplatz ausgebildet ist. Der besseren Übersicht halber ist die erste Leitung 10 vom Kopf 16 des Pufferspeichers 7 bis nahe an die Kabinen 13 bis 15 gestrichelt und die zweite Leitung 11 vom Pufferspeicher 7 bis nahe an die Kabinen 13 bis 15 punktiert dargestellt.

Ferner ist eine dritte Leitung 17 vorgesehen, welche zwischen die erste Leitung 10 und die zweite Leitung 11 geschaltet und in 1 strichpunktiert dargestellt ist. Die dritte Leitung 17 ist einerseits mit dem Pufferspeicher 7, anderseits mit jeder der Kabinen 12 verbunden bzw. verbindbar, wie nachfolgend näher erläutert wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Lackierkabine 14 auch als sogenannte Lackierstraße ausgebildet sein kann, bei welcher ein zu lackierendes Werkstück aufeinander folgende Stationen durchläuft. Ein derartiger Durchlauf kann kontinuierlich oder chargenweise bzw. diskontinuierlich erfolgen. Ebenso kann auch die Kabine 13 zum Trocknen als Straße ausgebildet sein.

Die dritte Leitung 17 ist sowohl als Vorlauf vom Pufferspeicher 7 zur wenigstens einen Kabine 12 als auch als Rücklauf von der wenigstens einen Kabine 12 zum Pufferspeicher 7 einsetzbar. Dies ist in 1 durch den der dritten Leitung 17 zugeordneten Doppelpfeil A symbolisiert.

Im Falle von mehreren Kabinen mit unterschiedlichem Wärmebedarf, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind dies die Kabine 13 zum Trocknen und die Kabine 14 zum Lackieren, ist die dritte Leitung 17 einerseits als Rücklauf von der Kabine 13 mit höherem Wärmebedarf und andererseits als Vorlauf zur Kabine 14 zum Lackieren mit niedrigerem Wärmebedarf ausgebildet.

Generell ist das Temperaturniveau der ersten Leitung 10 höher als dasjenige der zweiten Leitung 11, wobei das Temperaturniveau der dritten Leitung 17 zwischen demjenigen der ersten Leitung 10 und demjenigen der zweiten Leitung 11 liegt. Beispielsweise beträgt das Temperaturniveau der ersten Leitung 10 etwa 90 bis 92°C, das Temperaturniveau der zweiten Leitung 11 etwa 35 bis 60°C und das Temperaturniveau der dritten Leitung 17 etwa 65 bis 80°C. Diese Werte gelten beispielsweise in den Fällen, wenn in der Kabine 13 zum Trocknen eine Temperatur von etwa 70°C und in der Kabine 14 zum Lackieren eine Temperatur zwischen 35 und 40°C vorherrschen soll.

Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die erste Leitung 10 an das BHKW 2 und an den Kopf 16 des Pufferspeichers 7 und vom Kopf 16 des Pufferspeichers 7 an die wenigstens eine Kabine 12 angeschlossen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leitung 10 vom Kopf 16 des Pufferspeichers 7 an sämtliche Kabinen 13 bis 15 angeschlossen. Eine Verbindungsleitung 20 ist dazu einerseits an das BHKW 2 andererseits an den Kopf 16 des Pufferspeichers 7 angeschlossen. Abgesehen von Verlusten hat das Wasser in der Verbindungsleitung 20 dasselbe Temperaturniveau wie in der ersten Leitung 10, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel vom Kopf 16 zu den einzelnen Kabinen 13 bis 15 verläuft.

Die dritte Leitung 17 ist einerseits vorzugsweise über 3-Wege-Ventile 21, 22 zwischen die erste Leitung 10 und die zweite Leitung 11 geschaltet an die wenigstens eine Kabine 12 angeschlossen und andererseits an den Pufferspeicher 7 unterhalb dessen Kopfes 16 angeschlossen. Die 3-Wege-Ventile 21 sind jeweils im Rücklauf der Kabinen 13 bis 15, die 3-Wege-Ventile 22 im Vorlauf zu den Kabinen 14 und 15 angeordnet. Die 3-Wege-Ventile 21 und 22 sind an den Kabinen 14 und 15 über kurze Leitungen 23 miteinander verbunden.

Gemäß 1 ist die zweite Leitung 11 einerseits vorzugsweise über die 3-Wege-Ventile 21 an die wenigstens eine Kabine 12 und andererseits an den Pufferspeicher 7 unterhalb der dritten Leitung 17 angeschlossen. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Leitung 11 über die 3-Wege-Ventile 21 für den Rücklauf an jede der Kabinen 13 bis 15 angeschlossen.

Der Wärmeträger, also beispielsweise das Wasser, wird mittels im Vorlauf angeordneten Pumpen 24 zu der betreffenden Kabine 13 bis 15 gefördert. Jeder Kabine 13 bis 15 ist daher eine eigene Pumpe 24 zugeordnet. Wie ferner in 1 gezeigt, sitzt ein Motor-/Strangregulierventil (Absperrventil) oder Mischerventil 25 in der jeweiligen Leitung zwischen der Kabine 13 bis 15 und dem 3-Wege-Ventil 21 für den Rücklauf.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, wie in 1 gezeigt, im Pufferspeicher 7 eine thermische Trennplatte 26 zwischen den Kopf 16 des Pufferspeichers 7 und dem Anschluss 27 der dritten Leitung 17 angeordnet. Diese Trennplatte dient als thermischer Isolator zwischen wärmeren, oberhalb der Trennplatte angeordneten Schichten des Wassers und kühleren Schichten des Wassers, welche sich unterhalb der Trennplatte befinden. Diese Trennplatte 26 erstreckt sich weitgehend aber nicht vollständig über den Querschnitt des Pufferspeichers 7, sodass das Wasser über einen ringförmigen Abschnitt 30 zwischen dem äußeren Rand der thermischen Trennplatte 26 und der Innenwand 31 des Pufferspeichers 7 von dem oberhalb der Trennplatte 26 angeordneten Abschnitt des Pufferspeichers 7 in den unterhalb der Trennplatte 26 angeordneten Abschnitt des Pufferspeichers und umgekehrt strömen kann, sollte dies erforderlich bzw. gewünscht sein.

Der Pufferspeicher 7 weist über seine Höhe 32 verteilt mehrere Anschlüsse 27, 33 bis 35 derart auf, dass der Rücklauf aus der zweiten und dritten Leitung 11, 17 entsprechend seinem jeweiligen Temperaturniveau in den Pufferspeicher 7 einleitbar und der Rücklauf zum Blockheizkraftwerk 2 bzw. der Vorlauf zur wenigstens einen Kabine 12 entsprechend dem benötigten Temperaturniveau aus dem Pufferspeicher 7 abziehbar ist. Da das Temperaturniveau des Wassers am Anschluss 27 der dritten Leitung am Pufferspeicher geringer ist als das Temperaturniveau des Wassers in der Verbindungsleitung 20 bzw. der ersten Leitung 10 am Kopf 16 des Pufferspeichers, aber höher als das Temperaturniveau des Wassers am Anschluss 33 für den Rücklauf durch die zweite Leitung 11 ist, befindet sich der Anschluss 27 insofern einerseits unterhalb des Kopfes und andererseits oberhalb des Anschlusses 33 für die zweite Leitung 11.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist für den Rücklauf der zweiten Leitung zum Pufferspeicher lediglich ein Anschluss 33 vorgesehen. Es wird darauf hingewiesen, dass mehrere Anschlüsse vorgesehen sein können, sodass der Rücklauf durch die zweite Leitung 11 entsprechend seinem Temperaturniveau in den Pufferspeicher so einleitbar ist, dass die Temperatur des eingeleiteten Wassers etwa dem Temperaturniveau des Wassers im Pufferspeicher in der Höhe des betreffenden Anschlusses entspricht. Analoge Ausführungen gelten auch für den Anschluss 27 der dritten Leitung an den Pufferspeicher. Auch hier können mehrere Anschlüsse vorgesehen sein, sodass das Wasser in der benötigten Temperatur aus dem Pufferspeicher 7 als Vorlauf zu einer der Kabinen abgezogen bzw. als Rücklauf in einer Höhe in den Pufferspeicher so eingeleitet werden kann, dass die Temperatur des eingeleiteten Wassers der Temperatur des im Pufferspeicher vorhandenen Wassers in Höhe des betreffenden Anschlusses wiederum entspricht.

Wie dargestellt sind für den Rücklauf des Wassers vom Pufferspeicher 7 zum BHKW 2 mehrere Anschlüsse 34, 35 vorgesehen, sodass auch die Temperatur des zum BHKW geförderten Wassers in weiten Grenze variierbar ist und das Wasser entsprechend aus dem Pufferspeicher abgezogen werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass die Leitung 36 zwischen dem Pufferspeicher 7 und dem BHKW 2 auch nur über einen Anschluss oder über mehr als zwei Anschlüsse mit dem Pufferspeicher verbunden sein kann.

Es ist klar, dass insbesondere am BHKW 2 zahlreiche weitere Steuer-, Regel- bzw. Fördereinrichtungen vorgesehen sein können, welche hier nicht näher erläutert werden.

Vorzugsweise beträgt die Temperatur zwischen dem Kopf und der Trennplatte 26 im Pufferspeicher etwa 90 bis 92°C, die Temperatur in Höhe des Anschlusses 27 der dritten Leitung 17 etwa 70 bis 80°C, die Temperatur des Wassers im Pufferspeicher in Höhe des Anschlusses 34 etwa 60°C und die Temperatur des Wassers im Pufferspeicher in Höhe des Anschlusses 35 und damit nahe am Boden 37 des Pufferspeichers 7 etwa 40 bis 50°C. Somit ist klar, dass schon aus energetischen Gründen das Wasser vorzugsweise auf dem benötigten Temperaturniveau dem Pufferspeicher entnommen bzw. umgekehrt an der Stelle in den Pufferspeicher eingeleitet werden sollte, in der die entsprechende Temperatur des Wassers im Pufferspeicher vorhanden ist. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass das Temperaturgefälle des Wassers vom Kopf 16 bis zum Boden 37 des Pufferspeichers weitgehend erhalten bleibt.

Nachfolgend wird das Flussdiagramm gemäß 1, was die unterschiedliche Verschaltung der Leitungen mit den Kabinen 13 bis 15 betrifft, näher erläutert.

Üblicherweise wird Wasser 6 mit einer Temperatur zwischen etwa 40 und etwa 60°C über die Anschlüsse 34, 35 und die Leitung 36 zum BHKW 2 geleitet, dort erwärmt und über die Verbindungsleitung 20 zum Kopf 16 des Pufferspeichers 7 gefördert. Hierzu kann eine weitere Pumpe 40 vorgesehen sein. Vom Kopf 16 des Pufferspeichers 7 gelangt das Wasser über die Leitung 10 zu einer der Kabinen 13 bis 15, beispielsweise zunächst mittels der Pumpe 24 zur Kabine 13 zum Trocknen. Das Wasser gelangt beispielsweise mit einer Temperatur zwischen 90 und 92°C zur Kabine 13. Dort gibt das Wasser zum Beheizen des Trockners seine Temperatur ab und gelangt dann mit einer Temperatur zwischen 65 und 80°C zum 3-Wege-Ventil 21. Dieses Temperaturniveau kann in der Kabine 14 zum Lackieren, in welcher eine Temperatur zwischen 35 und 40°C benötigt wird, genutzt werden, indem das Wasser von dem 3-Wege-Ventil 21 über die dritte Leitung 17 zur kurzen Leitung 23 und über das 3-Wege-Ventil 22 und die Pumpe 24 zur Kabine 14 gefördert wird. Im Rücklauf von der Kabine 14 hat das Wasser noch eine Temperatur zwischen 35 und 60°C und gelangt dann über das 3-Wege-Ventil 21 der Kabine 14 und die zweite Leitung 11 und mittels des Anschlusses 33 in den Pufferspeicher 7.

Falls in der Kabine 13 ein hoher Wärmebedarf beispielsweise während der Aufheizphase erforderlich ist, kann das Wasser im Rücklauf von der Kabine 13 auch eine Temperatur etwa zwischen 35 und 60°C haben. In diesem Fall würde das Wasser vom Rücklauf der Kabine 13 über das 3-Wege-Ventil 21 nicht in die dritte Leitung 17 sondern in die zweite Leitung 11 und wiederum über den Anschluss 33 in den Pufferspeicher geleitet.

Sofern die Temperatur des Wassers im Rücklauf von der Kabine 14 noch ein Temperaturniveau hat, das in nachfolgenden Kabinen genutzt werden kann, wird der Rücklauf von der Kabine 14 über das 3-Wege-Ventil 21 nicht in die zweite Leitung 11 sondern in die dritte Leitung 17 geleitet, über die es in 1 nach rechts hin zur Kabine 15 geleitet wird. Über die kurze Leitung 23 zwischen den 3-Wege-Ventilen 21 und 22 der Kabine 15 kann das Wasser dann über das 3-Wege-Ventil 22 und die Pumpe 24 in die Kabine 15 gelangen. Das Wasser im Rücklauf von der Kabine 15 gelangt dann zum 3-Wege-Ventil 21 und über die zweite Leitung 11 und den Anschluss 33 in den Pufferspeicher.

Es ist auch möglich, die Kabinen 14 und 15, falls gewünscht, unmittelbar mit dem Wasser aus der ersten Leitung 10, das heißt mit einem Wasser, das auf einer Temperatur etwa zwischen 90 und 92°C vorliegt, zu beschicken.

Verlässt das Wasser die Kabine 14 hingegen mit einer Temperatur unterhalb von 60°C, wird dieses über das 3-Wege-Ventil 21 und den Anschluss 33 sogleich in den Pufferspeicher eingeleitet.

Beispielsweise in dem Fall, dass nur eine Kabine betrieben werden soll, kann das Wasser über die erste Leitung 10 zu dieser Kabine als Vorlauf und von dieser Kabine als Rücklauf durch die dritte Leitung 17 über den Anschluss 27 zurück zum Pufferspeicher 7 geleitet werden. Es ist auch möglich, das Wasser über den Anschluss 27 und die dritte Leitung 17 dann mit einem Temperaturniveau zwischen etwa 65 und 80°C aus dem Pufferspeicher abzuziehen und als Vorlauf über die 3-Wege-Ventile 22 zu der betreffenden Kabine zu fördern und das Wasser im Rücklauf von der betreffenden Kabine über das 3-Wege-Ventil 21, die zweite Leitung 11 und den Anschluss 33 zurück zum Pufferspeicher zu führen.

Gemäß der Erfindung ist also zwischen den einzelnen Kabinen oder der wenigstens einen Kabine und dem Pufferspeicher eine zusätzliche dritte Leitung vorgesehen. Für den Trockenvorgang in der Kabine 13 wird in aller Regel im Vorlauf Wasser mit einer Temperatur von etwa 90 bis 92°C benötigt. Die Temperatur des Wassers in der dritten Leitung zur Versorgung der Kabinen zum Lackieren bzw. als Hochtemperaturrücklauf aus dem Trocknungsvorgang beträgt etwa 65 bis 80°C. Die Temperatur im Rücklauf, das heißt in der zweiten Leitung 11 beträgt als Niedrigtemperaturrücklauf aus der Trocknungskabinenaufheizung bzw. als Rücklauf aus der Kabine 14 zum Lackieren etwa 35 bis 60°C.

Das Regelungsverhalten in der Kabine 13 zum Trocknen kann damit so beschrieben werden, dass die Temperatur des Wassers in der ersten Leitung 10 in etwa 90 bis 92°C beträgt. Wenn der Wasserrücklauf eine Temperatur oberhalb von 65°C aufweist, wird das Wasser durch das 3-Wege-Ventil in die dritte Leitung 17 gefördert. Wenn die Temperatur des Wassers im Rücklauf weniger als 65°C beträgt, beispielsweise während der Aufheizung der Kammer 13, wird das Wasser durch das 3-Wege-Ventil sogleich in die zweite Leitung 11 gefördert.

Das Regelungsverhalten im Falle der Verwendung der Kabine 14 zum Lackieren bzw. der als Multiarbeitsplatz ausgebildeten Kabine 15, in der letztgenannten Kabine ist ein Lackier- ebenso wie ein Trocknungsprozess in derselben Kabine möglich, erfolgt so, dass während des Trocknungsbetriebs in der Kabine 15 das Regelungsverhalten demjenigen der Kabine 13 entspricht. Während des Lackiervorgangs in der Kabine 15 schaltet der Vorlauf dieser Kabine von der ersten Leitung 10 auf die dritte Leitung 17 um, da das Temperaturniveau dieser Leitung für den Lackiervorgang ausreicht. Damit wird erreicht, dass auch dieses Temperaturniveau energieeffizient eingesetzt wird, da dieses ansonsten für den Trocknungsvorgang zu kühl, jedoch für die Motorkühlung des Blockheizkraftwerks zu hoch ist. Der Rücklauf aus diesem Vorgang gelangt dann über die zweite Leitung 11 zurück zum Pufferspeicher.

Im Pufferspeicher selbst soll das Wasser möglichst gering durchmischt werden. Durch zielgerichtetes Ansteuern der einzelnen, an den Kabinen bzw. am Pufferspeicher vorgesehenen Ventile kann das Wasser in den verschiedenen Temperaturniveaus entsprechend der Anforderung energieeffizient eingeschichtet werden und zwar je niedriger die Temperatur, desto weiter unten wird das Wasser in dem Pufferspeicher eingeschichtet, je höher die Temperatur, desto weiter oben wird das Wasser in den Pufferspeicher eingeschichtet.

Damit könnte also im Falle eines in der Kabine 15 durchgeführten Trocknungsvorgangs während des Winters eine Rücklauftemperatur von 55 bis 60°C vorliegen, sodass das Wasser in diesem Fall in die zweite Leitung 11 geleitet würde, während bei einem solchen Vorgang im Sommer die Rücklauftemperatur 65 bis 70°C betragen würde, sodass das Wasser mit einer derartigen Temperatur in die dritte Leitung 17 geleitet würde.

Vorzugsweise ist der Verbrennungsmotor 3 des BHKW 2 ein gasbetriebener Motor.

Mittels der Erfindung ist es daher möglich, die Laufzeit des Blockheizkraftwerks zu erhöhen, das heißt die Taktung möglichst vollständig zu verringern. Dies ist durch niedrigere Verbrennungsmotor-Kühltemperaturen möglich, die im Kühlwasser vorliegen. Die genannten Kabinen können ohne zusätzliche Wärmeerzeuger betrieben werden, da durch die spezifische Ansteuerung der jeweiligen Kabine mittels der ersten Leitung 10 ein hohes Temperaturniveau gewährleistet werden kann. Durch die leitungstechnische Trennung von Trocknung und Lackierung, die spezifische Schichtung des Wassers im Pufferspeicher und das hohe Gesamtpuffervolumen im Pufferspeicher ist ein stetig kühles Wasser mit einer Temperatur zwischen 50 und 60°C zur Kühlung des Verbrennungsmotors des BHKW auch in den Sommermonaten ermöglicht. Vorzugsweise beträgt das Gesamtpuffervolumen des Pufferspeichers mehr als 5000 Liter, besonders bevorzugt mindestens 10.000 Liter.

Es ist somit erfindungsgemäß möglich, ein leistungsstärkeres BHKW einzusetzen, sodass es durch eine optimale Einbindung und Regelung möglich sein kann, die Betriebskosten des Lackierbetriebs um 40 bis 60% zu senken.

Die elektrische Leistung des Blockheizkraftwerks 2 kann bei der in 1 gezeigten Vorrichtung 1 33 kW/Stunde, die thermische Leistung 70 kW/Stunde betragen. Bei Verwendung lediglich einer Kabine 15 als Multiarbeitsplatz kann die elektrische Leistung des Blockheizkraftwerks 7,5 kW/Stunde und die thermische Leistung 23 kW/Stunde betragen.

Damit ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Energie für Lackierbetriebe geschaffen, welche sehr wirtschaftlich arbeitet.